Unasylva - Nu
J.D. Keita este ofițer regional forestier al FAO în Biroul regional pentru Africa, Accra, Ghana.
În acest articol, autorul prezintă o comparație punct cu punct a producției și consumului de energie din lemn de foc și cărbune folosit ca combustibil casnic, examinează implicațiile descoperirilor sale pentru politica forestieră și sugerează modalități prin care satisfacerea necesităților energetice poate contribui pentru o mai bună gestionare și producție a pădurilor în regiune.În țările sudano-saheliene din Africa, satisfacerea nevoilor interne de energie este principala problemă pentru sectorul forestier.
· Lemnul de foc este principala sursă de energie casnică în întreaga zonă sudano-saheliană a Africii. În unele cazuri este ars direct și în altele este transformat mai întâi în cărbune.
Pe măsură ce populația crește și urbanizarea continuă să crească, crește și nevoia de lemn de foc în zonele urbane. Acest lucru va avea consecințe importante pentru gestionarea resurselor forestiere. Pe de o parte, va impozita aceste resurse și mai mult. Pe de altă parte, poate deschide noi oportunități pentru o mai bună gestionare a pădurilor, oferind stimulente economice care nu au fost disponibile până acum.
Acest articol explorează o posibilă modalitate de a profita de aceste oportunități, comparând mai întâi avantajele relative ale cărbunelui și lemnului de foc, din punct de vedere energetic, și apoi indicând consecințele unei utilizări crescute a cărbunelui în zonele urbane pentru politica forestieră.
Rețineți că alegerea dvs. de combustibil este influențată de mai mulți factori, inclusiv disponibilitatea, prețul, tradiția și preferințele personale. În cele din urmă, acești factori ar trebui luați în considerare și la evaluarea alegerii combustibilului, deși spațiul acestui articol nu permite examinarea lor în profunzime.
De asemenea, trebuie remarcat faptul că comparația dintre opțiunile energetice este în mod necesar redusă la un interval relativ restrâns de variabile pentru a facilita expunerea. În practică, condițiile pot fi foarte diferite în ceea ce privește elemente precum umiditatea lemnului, tehnologia disponibilă, eficiența sobelor etc. Prin urmare, rezultatele prezentate mai jos sunt destinate să ilustreze principiile de bază, dar nu reprezintă întreaga gamă posibilă.
Întrebarea este, deci, ce este mai bun din punct de vedere energetic: lemn de foc sau cărbune. Ambii își au apărătorii. Susținătorii arderii directe a lemnului susțin că producția de cărbune risipește multă energie. Susținătorii cărbunelui răspund că această afirmație nu ia în considerare faptul că randamentul energetic al cărbunelui este mult mai mare decât cel al aceleiași greutăți de lemn de foc. Prin urmare, trebuie să se stabilească mai întâi un adevărat echilibru energetic al procesului pentru a determina dacă transformarea lemnului de combustibil în cărbune, mai degrabă decât a-l folosi direct, este în general o risipă de energie.
Indiferent dacă se utilizează lemn de foc sau cărbune, au nevoie și de alte forme de energie, iar în țările în curs de dezvoltare care nu produc petrol, costul importului trebuie luat în considerare în toate aspectele vieții economice. Astfel, înainte de a trage concluzii cu privire la posibilele consecințe asupra politicii forestiere, este necesar, de asemenea, să comparăm lemnul de foc și cărbunele din punctul de vedere al consumului de combustibili fosili importați necesari pentru a pune aceste surse de energie la dispoziția consumatorilor.
În calculele care urmează, se presupune că puterea calorică a lemnului de foc este în general de aproximativ 3500 kcal/kg când este verde. Lemnul de foc uscat poate da 4500-4770 kcal/kg. În cazul cărbunelui, puterea calorică este de aproximativ 7500 kcal/kg, cu mici variații. Produselor petroliere li se atribuie o valoare medie de 10.000 kcal/l.
Tabelul 1. Valoarea energetică a lemnului și a cărbunelui
Valoare calorica
Wood Rend. termen 8%
Charcoal Rend. termen 28%
Tabelul 2. fierberea apei în diferite tipuri de sobe
Tipul sobei
Căldură utilizată (%)
Economii teoretice de lemn
Din trei pietre
Din Nigeria-Madagascar
Metalic îmbunătățit
Ceramică îmbunătățită
Când se utilizează combustibili precum lemnul de foc, cărbunele și petrolul, se folosește de fapt doar o parte din energia totală din combustibil. Această parte utilă a energiei se numește randament termoenergetic și este exprimată ca procent din energia totală disponibilă într-un kilogram de materie primă. De exemplu, dacă pentru gătit se folosește o sobă ineficientă formată din trei pietre, se folosește doar 8% din energia conținută într-un kg de lemn de foc, iar randamentul termoenergetic al utilizării specifice a lemnului de foc este de 8%. Utilizarea unei sobe mai eficiente ar crește randamentul termoenergetic al aceluiași kg de lemn de foc, deoarece ar aplica un procent mai mare din energia totală procesului.
Greutatea unui stereo (metru cub) de lemn de foc variază considerabil; 200 kg în cazul ramurilor răsucite ale arbuștilor sahelieni, până la 600 kg în cazul trunchiurilor bine formate obținute în operațiunile de curățare. În cele din urmă, randamentul mediu de carbonizare (producția de cărbune) variază de la 16 la 30 la sută din greutatea materiei prime, adică un kg de lemn de foc produce 0,16 până la 0,30 kg de cărbune. Cu cât lemnul folosit este mai uscat, cu atât randamentul este mai mare.
Deși energia se pierde prin carbonizare, cărbunele produs are un randament mai mare decât lemnul de foc. Astfel, randamentul termoenergetic al lemnului de foc este, în medie, de 8% și poate scădea chiar la 5% cu popularul aragaz cu trei pietre folosit în Africa. O sobă tipică de cărbune are un randament termoenergetic de 23 până la 28%.
Se poate spune, în general, că se pierde mai puțină energie cu cărbune decât cu lemnul de foc, dacă energia utilă derivată dintr-un kg de lemn de foc utilizat direct este mai mică decât energia utilă obținută din același kg de lemn de foc transformat în cărbune. De fapt, un kg de lemn de foc produce 3500 kcal/kg x 0,08 (randament termoenergetic) = 280 kcal; un kg de lemn de foc transformat în cărbune (cu un randament de carbonizare de 20 la sută) produce 1 x 0,20 x 0,28 (randament termoenergetic) x 7500 kcal/kg = 420 kcal. Există o pierdere netă de 140 kcal de energie dacă, în loc să transforme lemnul de foc în cărbune (chiar și cu un randament scăzut de carbonizare de 20 la sută), este utilizat direct într-o sobă cu o utilizare de 8 la sută sau mai mică. Desigur, acesta este doar un exemplu pentru a ilustra una dintre problemele legate de utilizarea lemnului de foc sau a cărbunelui.
O serie de simulări pot fi efectuate prin modificarea puterii calorifice a lemnului de foc, a eficienței termice a utilizării și a randamentului de carbonizare (Tabelul 1). Conform ipotezelor pe care se bazează datele din acest tabel, pentru ca lemnul de foc să aibă aceleași beneficii din punct de vedere energetic atunci când este ars direct ca atunci când este transformat în cărbune, este necesar să se obțină randamente termoenergetice de 12,9, 3 și respectiv 8,8 la sută, pentru valorile calorifice ale lemnului de foc de 3500, 4500 și 4770 kcal, ceea ce arată că gătitul cu lemn de foc uscat este mai eficient și mai confortabil decât gătitul cu lemn de foc umed.